图3.4 1.5%有机相的驯化结果
如上图3.4所示:有图3.4可知,以二价铁氧化率1%为准,在第二遍和第三遍驯化时,迟缓期均为18~20小时,所以T.F菌在经过两遍驯化后耐1.5%有机相的能力已经稳定;对于菌体的生长来说,随着驯化遍数的增加,T.F菌的耐受性已经明显增强,驯化效果显著;第三遍的驯化曲线趋势已经和空白组的生长曲线靠近,可进行下一步转接驯化。
3.1.3 5%浓度有机相对 T.F菌的驯化研究
图3.5 5%三遍驯化过程中的细胞数变化
如上图3.5所示:由1.5%转接,如时间-细胞数曲线显示,在达到稳定期时细菌数由第一遍到第三遍的数值分别为9.2×107、1.1×108、1.2×108,可知在细胞数上已经可以与空白组中长势相同;值得注意的是,图中曲线显示,5%有机相下T.F菌达到稳定期由原来的60h变成了72h,可见5%浓度有机相对抑制T.F菌的生长有显著的影响;但是图中的曲线图比起1.5%驯化得到的曲线图相比,显得很凌乱,没有稳定的驯化趋势,我想原因有二:1、是因为模拟萃取的过程是人为的,可能会导致培养基中的有机相含量是不同的;2、实验过程中的培养基搁置时间及培养条件可能有变化;3、是因为5%属于偏高浓度,对T.F菌的影响是显著的。

 
图3.6 5%有机相的驯化结果
如上图3.6所示:由1.5%转接,以二价铁氧化率1%为准,在第一遍到第三遍驯化时,迟缓期分别为40小时、32小时和24小时,所以T.F菌在经过两遍驯化后耐5%有机相的能力已经较稳定且靠近空白组T.F菌的生长情况。由氧化率-时间的折线图可知,第一遍驯化用时为96小时,经过三遍驯化后还不能完全达到空白组的效果,所以虽然对于菌体的生长来说,随着驯化遍数的增加,T.F菌的耐受性已经明显增强,驯化效果较显著。此时建议不易继续驯化更高浓度的有机相。
3.1.4 不同有机相浓度转接时的情况研究
 
图3.7 T.F菌在各梯度驯化结束时的生长曲线
如上图4所示:空白组,1.5%和5%的氧化率-时间折线图基本完全重叠,所以对于1.5%有机相和5%有机相的驯化效果已经达到预期目标。由1.5%转接至5%时为完全驯化的稳定耐1.5%有机相的T.F菌。
3.2 驯化后菌株的生长特性研究
3.2.1 初始pH对细菌氧化Fe2+的影响
溶液的初始pH值对细菌氧化Fe2+的影响如图3.8所示。细菌氧化Fe2+过程中经历了迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期四个阶段。在迟缓期细胞不分裂,细菌数量基本文持恒定或增加很少,此时胞内RNA、蛋白质等物质含量有所增加,细胞体积增大,亚铁转化速率较低。经历了迟缓期的适应之后细菌进入对数期,在对数期,细菌以最大的速率生长和分裂,细菌数量呈对数增加,细菌活力强,亚铁离子的转化速率也最快。随着亚铁离子的消耗,供细菌生长的营养物不足,细菌的生长速率降低,细菌开始大量死亡,此时生长速率等于死亡速率,进入稳定生长期,细菌活菌数最高并文持恒定,此时亚铁的转化率也大为降低。最后由于营养物的耗尽、代谢产物的积累,细菌进入衰亡期,细菌大量死亡,亚铁转化速率为零。若Fe2+氧化率从0到5%变化所需的时间为迟缓期。当pH为2.0和2.5时,其迟缓期分别为10h和12h,当pH为1.0时,环境抑制了细菌的正常生长,因而基本上没有氧化,但在pH为2.5时产生大量的沉淀,因此最适宜的pH值在2.0左右。
 
图3.8 pH值对氧化亚硫铁杆菌氧化Fe2+的影响
3.2.2 温度对细菌氧化Fe2+的影响
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